Como relatado pelo site NEWSru.co.il, um grupo de cientistas liderado pelos doutores Ariel Tankus e Ido Strauss conseguiu, pela primeira vez na história, associar partes da fala à atividade de células individuais em áreas do cérebro. Durante o experimento, o paciente imaginava pronunciar um dos dois sons. Eletrodos profundos, implantados em seu cérebro, transmitiam sinais elétricos para um computador, que então vocalizava esses sons.

Os materiais da pesquisa foram publicados na prestigiosa revista Neurosurgery, publicada pela Associação Americana de Neurocirurgiões.

O Dr. Tankus explicou: “Quando os eletrodos foram implantados no cérebro do paciente, pedimos que ele pronunciasse em voz alta dois sons: /a/ e /i/. Ao registrar a atividade cerebral no momento da pronúncia, treinamos um modelo de inteligência artificial para identificar células cerebrais específicas cuja atividade elétrica indica o desejo de pronunciar esses sons. O computador transformou com sucesso os sinais elétricos e reproduziu os sons previamente gravados.”

Este avanço oferece esperança de que pessoas completamente paralisadas devido a doenças ou lesões possam recuperar a capacidade de falar. O Dr. Tankus acrescentou: “No momento, nossa pesquisa inclui apenas dois blocos de construção da fala, dois sons. Claro, nosso objetivo é alcançar a fala completa, mas até mesmo dois sons diferentes podem permitir que uma pessoa completamente paralisada sinalize ‘sim’ e ‘não’. No futuro, poderemos treinar o computador para trabalhar com pacientes com esclerose lateral amiotrófica (ALS) nos estágios iniciais da doença, enquanto eles ainda podem falar.”

A pesquisa, apoiada por uma concessão do Ministério da Inovação, Ciência e Tecnologia de Israel, demonstra um potencial significativo no campo das interfaces neurais e inteligência artificial, abrindo novas possibilidades para a restauração da comunicação em pacientes com graves distúrbios motores.

Como relatado pelo site NEWSru.co.il, durante o experimento, o participante silencioso imaginava pronunciar um dos dois sons. Eletrodos profundos, implantados em seu cérebro, transmitiam sinais elétricos para um computador, que então os vocalizava.

A pesquisa é descrita na publicação Medicalxpress.

A pesquisa foi liderada pelos doutores Ariel Tankus e Ido Strauss da Escola de Ciências Médicas da Universidade de Tel Aviv. Seus resultados foram publicados na revista Neurosurgery, a publicação oficial do Congresso de Neurocirurgiões, e oferecem esperança de que pessoas completamente paralisadas devido a várias doenças ou lesões possam recuperar a capacidade de falar.

O Dr. Tankus: “O participante de nossa pesquisa é um paciente com epilepsia, que foi hospitalizado para a ressecção de um foco epiléptico no cérebro. Para fazer isso, é necessário encontrar esse foco – a fonte do ‘curto-circuito’ que envia ondas elétricas poderosas através do cérebro. Isso se aplica a um grupo menor de pacientes com epilepsia que respondem mal aos medicamentos e requerem intervenção neurocirúrgica, bem como a um grupo ainda menor de epilépticos cujo foco presumido está localizado profundamente dentro do cérebro, e não na superfície do córtex. Para determinar a localização exata do ‘foco’, é necessário implantar eletrodos nas estruturas profundas do cérebro e esperar pelo próximo ataque epiléptico. Quando isso acontece, os eletrodos informam aos neurologistas e neurocirurgiões onde está o foco, permitindo que eles o removam com precisão. Do ponto de vista científico, isso oferece uma rara oportunidade de olhar para as profundezas do cérebro humano vivo. Felizmente, nosso paciente concordou em participar do experimento, que pode eventualmente ajudar pessoas completamente paralisadas a expressar seus pensamentos novamente através da fala artificial.”

Quando os eletrodos foram implantados no cérebro do paciente, os pesquisadores pediram que ele pronunciasse em voz alta dois sons: /a/ e /i/. Eles registraram a atividade cerebral no momento da pronúncia e treinaram um modelo de inteligência artificial para identificar células cerebrais específicas cuja atividade elétrica indica o desejo de pronunciar /a/ ou /i/. Assim que o computador aprendeu a reconhecer a estrutura da atividade elétrica associada a esses dois sons no cérebro do paciente, pediram-lhe para imaginar silenciosamente que estava dizendo /a/ e /i/ novamente. O computador transformou com sucesso os sinais elétricos e reproduziu os sons previamente gravados – /a/ ou /i/, respectivamente.

O Dr. Tankus: “Pela primeira vez na história, conseguimos associar partes da fala à atividade de células individuais em áreas do cérebro. Isso nos permitiu diferenciar os sinais elétricos que denotam os sons /a/ e /i/. No momento, nossa pesquisa inclui apenas dois blocos de construção da fala, dois sons. Claro, nosso objetivo é alcançar a fala completa, mas até mesmo dois sons diferentes podem permitir que uma pessoa completamente paralisada sinalize ‘sim’ e ‘não’. Assim, no futuro, poderemos treinar o computador para trabalhar com pacientes com esclerose lateral amiotrófica (ALS) nos estágios iniciais da doença, enquanto eles ainda podem falar. O computador aprenderá a reconhecer os sinais elétricos no cérebro do paciente, permitindo que ele interprete esses sinais mesmo depois que o paciente perder a capacidade de mover os músculos.”

A pesquisa foi apoiada por uma concessão do Ministério da Inovação, Ciência e Tecnologia de Israel.